La impresión 3D es una tecnología de fabricación aditiva en la que el material se distribuye de manera prediseñada capa a capa, para construir un modelo 3D físico que refleje la anatomía del paciente. Los tres usos más frecuentes de esta tecnología de fabricación aditiva en biomedicina son:
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- la fabricación de modelos anatómicos para mejorar la planificación quirúrgica
- la creación de instrumentos quirúrgicos hechos a medida, guías de manejo clínico y equipamiento intraoperatorio
- la fabricación de prótesis e implantes a medida.
La nueva Plataforma Multidisciplinar de Impresión 3D (3DPP) del IIS Biodonostia, que comenzó su andadura en diciembre de 2018, se compone de dos unidades interdependientes:
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- La “Unidad de Biomodelado 3D”, con sede en la OSI Donostialdea, da servicio en el área de biomodelos, entendiendo como tales la modelización de enfermedad (principalmente tumores) para mejorar la aproximación quirúrgica y los tiempos de operación de los pacientes, así como la personalización de los implantes protésicos.
- La “Unidad de Biofabricación 3D”, con sede en la segunda planta del Instituto, da servicio en el área de bioimpresión de células y tejidos para su utilización en aproximaciones basadas en medicina regenerativa.
Servicios
Unidad de Biomodelado 3D
La Unidad de Biomodelado 3D tiene una trayectoria sólida, basada en la interacción entre el Servicio de Cirugía Torácica y el Servicio de Radiodiagnóstico de la OSI Donostialdea, Tecnun/CEIT-IK4, Tknika y otros actores, habiéndose posicionado ya como una de las unidades de referencia en este ámbito a nivel nacional. A través de un grupo de trabajo de la Sociedad Española de Cirugía Torácica (SECT), 23 hospitales españoles han generado aquí 36 biomodelos específicos para sus pacientes. Así pues, la traslación a la clínica es una realidad. En OSI Donostialdea-IIS Biodonostia, se han realizado en los últimos dos años 27 casos de Cirugía Torácica, 2 casos de Cirugía Maxilofacial, 2 casos de tumores de páncreas y 3 casos de Traumatología.
Responsable
Dr. David López Vaquero
Tfno.:
E-mail: plataforma.biomodelado3D@biodonostia.org
Personal
Raquel Hernáez Moya
Tfno.: +34 943 004271
E-mail: raquel.hernaez@biodonostia.org
- Una impresora FDM (Witbox, BQ) financiada por la Sociedad Española de Cirugía Torácica (SECT), que imprime únicamente filamentos de PLA.
- Una impresora FDM (F370, Stratasys) que permite el trabajo con materiales diversos (PLA2, ABS-M30, ASA, FDM TPU 92A y PC-ABS) incluyendo elastómeros, y que puede imprimir formas complejas mediante el uso de estos componentes y materiales de soporte (QSR) sacrificiales.
- Una estación de trabajo HP Z240 para segmentación de imagen, con tarjeta gráfica y tres pantallas asociadas.
- Un portátil ASUS GL553VD Intel Core para cargar e imprimir las imágenes ya segmentadas.
Impresora FDM (F370, Stratasys)
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Impresora FDM (F370, Stratasys) |
Impresora FDM (Witbox, BQ) |
Ejemplo de Biomodelo |
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- Segmentación y depuración imagen (archivo .DICOM)
- Impresión 3D Form2 (Resina): con resina y materiales flexibles (Elastic 50 A, Flexible 80 A)
- Impresión 3D Stratasys F370
- Procesado Biomodelo (Isopropílico)
- Procesado Biomodelo (Sosa Cáustica)
- Diseño e impresión de utillajes
- Impresión 3D Alta Resolución y Metales
Unidad de Biofabricación 3D
La Unidad de Biofabricación 3D se encuentra en la actualidad en un estadio incipiente de desarrollo. A iniciativa del Servicio de Otorrinolaringología de la OSI Donostialdea, se puso en marcha una bioimpresora para la impresión de cartílago, con vistas a su uso en perforación septal y timpánica. A finales de 2018 se adquiere nuevo equipamiento y arrancan proyectos de bioimpresión en diversas áreas (oncología, urología, cirugía).
Responsable
Dra. Ana Aiastui Pujana
Tfno.: +34 943 006127
E-mail: plataforma.biofabricacion3D@biodonostia.org
Personal
Raquel Hernáez Moya
Tfno.: +34 943 004271
E-mail: raquel.hernaez@biodonostia.org
- Una biompresora FDM Biobots-Allevi con dos extrusores neumáticos calefactados, propulsados por aire comprimido (compresor 2010A-22050 de California Air Tools, 0-120 PSI), y lámpara LED de 400-410 nm para el fotocurado. Tiene una resolución de 150 micras y permite imprimir volúmenes de 9 x 9 x 9 cm.
- Un ordenador HP 260-a101ns con procesador AMD A8-7410 APU y tarjeta gráfica AMD Radeon R5 Graphics 2.20 GHz, con 4GB de RAM, para impresión en la Biobots-Allevi.
- Una bioimpresora bIDO-I con sistema modular de cabezales intercambiables con capacidad de carga de hasta 3 materiales de manera simultánea, mediante extrusión por accionamiento mecánico, con control térmico independiente para los tres materiales y para la base de impresión, y sistema de fijación de elementos a la base mediante vacío, software CAD CAM, ordenador e interfaz de usuario. Tiene una resolución de 50 micras y permite imprimir volúmenes de 12 x 12 x 12 cm.
- Pequeño equipamiento para la descelularización de tejidos y la fabricación de biotintas: bomba peristáltica (Rotarus 30, Hirschmann), agitador magnético (RT2, Thermo Scientific) y molino de rotor (Pulverisette, Fritsch) para la trituración de la matriz extracelular.
- Refrigerador/congelador -20ºC para almacenaje de reactivos de la Unidad.
- Recirculador de refrigeración (Julabo FC600) para control térmico de la base de impresión.
- Una campana de seguridad biológica de 150 cm que alberga las dos bioimpresoras de la Unidad para que los constructos impresos sean estériles, estando los equipos complementarios adyacentes a la misma.
- Microscopio estereoscópico Leica S9i: para la observación y estudio de las estructuras 3D impresas.
- Compresión/tracción - Instrom Mini 44.
- Microscopía SEM.
- Microscopio confocal.
- AFM.
- Reómetro.
 Impresora FDM (F370, Stratasys) y Biompresora FDM Biobots-Allevi |
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- Impresión de scaffolds 3D de PCL con condrocitos para su diferenciación a cartílago
- Testado de materiales para impresión de polímeros (PCL, PLA, alginatos, etc.)
- Descelularización de tejidos y su posterior solubilización para generar una biotinta
- Testado de scaffolds in vivo
